第六章污泥的处理与处置 6.1污泥的来源及性质 6.1.1污泥的来源 栅渣:格栅或滤网,呈垃圾状,量少,易处理和处置: 浮渣:上浮渣和气浮池,可能多含油脂等,量少 沉砂池沉渣:沉砂池,比重较大的无机颗粒,量少 初沉污泥:初沉池,以无机物为主,数量较大,易腐化发臭,可能含有虫卵和病变菌,是污泥处理的 主要对象 沉污泥:二沉池,剩余的活性污泥,有机物质,含水率高,易腐化发臭,难脱水,是污泥处理的主 要对象 水源水在被净化的过程中也会产生各种污泥 化学污泥:经化学处理后,除含有原废水中的悬浮物外,还含有化学药剂所产生的沉淀物,易于脱水 与压实。 ●消化污泥(熟污泥):生污泥经厌氧或好氧消化后的污泥 6.1.2表征污泥性质的主要指标 含水率和含固率、挥发性固体、有毒有害物质、脱水性能 一、含水率与含固率 含水率是污泥中含水量的百分数:含固率则是污泥中固体或干污泥含量的百分数:湿泥量与含固率的 乘积就是污泥量:含水率降低(即含固量提高)将大大降低湿泥量(即污泥体积):含水率发生变化 时,可近似计算湿污泥的体积 通常:含水率>85%,污泥呈流状:65~85%,污泥呈塑态:<65%,呈固态。 1W_100-P2C2 当含水率变化时,与污泥体积、重量、固体物浓度之间的关系 P1、V1、W1、C1:污泥含水率为P1时的污泥体积、重量、浓度 P2、V2、W2、C2污泥含水率为P2时的污泥体积、重量、浓度: 挥发性固体 即ⅤSS,通常用于表示污泥中的有机物的量: 有机物含量越高,污泥的稳定性就更差。 、有毒有害物质 污泥含有一定量的N(4%)、P(2.5%)和K(0.5%),有一定肥效 污泥含有病菌、病毒、寄生虫卵等,在施用之前应有必要的处理 表二重金属的限制浓度 四、脱水性能 污泥的脱水性能与污泥性质、调理方法及条件等有关,还与脱水机械种类有关。 在污泥脱水前进行强处理,改变污泥粒子的物化性质,破坏其胶体结构,减少其与水的亲和力,从而 改善脱水性能,这一过程称为污泥的调理或调质 调理方法:加药调理、淘洗、加热调理、冷冻调理 PA2 dt u(Cv +rna) 常用污泥过滤比阻抗值(r)和污泥毛细管吸水时间(CST)两项指标来评价污泥的脱水性能 比阻抗值(r)——单位干重滤饼的阻力,其值越大,越难过滤,其脱水性能越差 (1)阻抗公式 式中:dV/dt过滤速度,m3 V——滤出液体积,m3 t一过滤时间,s P—一过滤压力,N/m2 A—一过滤面积,m C—一单位面积滤出液所得滤饼干重,kgm3 r—污泥过滤比阻抗,mkg Ra过滤开始时单位过滤面积上过滤介质的阻力,mm2 滤出液的动力粘滞度
第六章 污泥的处理与处置 6．1 污泥的来源及性质 6．1．1 污泥的来源 ⚫ 栅渣：格栅或滤网，呈垃圾状，量少，易处理和处置； ⚫ 浮渣：上浮渣和气浮池，可能多含油脂等，量少； ⚫ 沉砂池沉渣：沉砂池，比重较大的无机颗粒，量少； ⚫ 初沉污泥：初沉池，以无机物为主，数量较大，易腐化发臭，可能含有虫卵和病变菌，是污泥处理的 主要对象； ⚫ 二沉污泥：二沉池，剩余的活性污泥，有机物质，含水率高，易腐化发臭，难脱水，是污泥处理的主 要对象； ——水源水在被净化的过程中也会产生各种污泥。 ⚫ 化学污泥：经化学处理后，除含有原废水中的悬浮物外，还含有化学药剂所产生的沉淀物，易于脱水 与压实。 ⚫ 消化污泥（熟污泥）：生污泥经厌氧或好氧消化后的污泥。 6．1．2 表征污泥性质的主要指标 ——含水率和含固率、挥发性固体、有毒有害物质、脱水性能 一、 含水率与含固率 ⚫ 含水率是污泥中含水量的百分数；含固率则是污泥中固体或干污泥含量的百分数；湿泥量与含固率的 乘积就是污泥量；含水率降低（即含固量提高）将大大降低湿泥量（即污泥体积）；含水率发生变化 时，可近似计算湿污泥的体积； ⚫ 通常：含水率 > 85%，污泥呈流状； 65~85%，污泥呈塑态； 65%，呈固态。 当含水率变化时，与污泥体积、重量、固体物浓度之间的关系： 式中： P1、V1、W1、C1：污泥含水率为 P1时的污泥体积、重量、浓度； P2、V2、W2、C2：污泥含水率为 P2时的污泥体积、重量、浓度； 二、 挥发性固体 ——即 VSS，通常用于表示污泥中的有机物的量； ——有机物含量越高，污泥的稳定性就更差。 三、 有毒有害物质 ——污泥含有一定量的 N(4%)、P(2.5%)和 K(0.5%)，有一定肥效； ——污泥含有病菌、病毒、寄生虫卵等，在施用之前应有必要的处理； 表二 重金属的限制浓度 四、 脱水性能 ——污泥的脱水性能与污泥性质、调理方法及条件等有关，还与脱水机械种类有关。 ——在污泥脱水前进行强处理，改变污泥粒子的物化性质，破坏其胶体结构，减少其与水的亲和力，从而 改善脱水性能，这一过程称为污泥的调理或调质。 ——调理方法：加药调理、淘洗、加热调理、冷冻调理； ——常用污泥过滤比阻抗值(r)和污泥毛细管吸水时间(CST)两项指标来评价污泥的脱水性能。 ——比阻抗值(r)——单位干重滤饼的阻力，其值越大，越难过滤，其脱水性能越差。 （1） 阻抗公式 式中：dV / dt——过滤速度，m 3 /s V——滤出液体积，m 3 t——过滤时间，s P——过滤压力，N/m2 A——过滤面积，m 2 C——单位面积滤出液所得滤饼干重，kg/m3 r——污泥过滤比阻抗，m/kg Rm——过滤开始时单位过滤面积上过滤介质的阻力，m/m2 ——滤出液的动力粘滞度，N·s/m2 ( ) 2 CV R A PA dt dV + m = 1 2 1 2 2 1 2 1 100 100 C C P P W W V V = − − = =
(2PA2 C= C/100-C)-Cr(100-C) 当P为常数值时,则可积分得 发现V~V呈直线关系,令其斜率(b-与污泥性质有关的常数,s/m° 其中C: C:100g污泥中的干污泥量 Cr:100g滤饼中的干污泥量 =0.0260g/ml 71(100-97.7)-80/100-80) 例如污泥含水率为97.7%,滤饼含水率80 比阻值越大,越难过滤,其脱水性能越差: 比阻抗值测定装置 布氏漏平75:2.连换管3.1滴定管:4真空表 稳定罐:6真空泵;7.试验台 b=4.80×10"s/m ●比阻抗值r的测定 A.测定装置 B.测定方法 每隔一定的时间连续测定滤出液量V,并作V~V的关系图,如右上图 知:P=95×104Nm2:滤出液动力粘滞系数p=0012N·s/m2C=75kgm3,A=442×103m2 则计算可得:r2.1×105m/kg
当 P 为常数值时，则可积分得： 发现 t/V~V 呈直线关系，令其斜率 （b—与污泥性质有关的常数，s/m6） 其中 C： 式中： Ci：100g 污泥中的干污泥量； Cf： 100g 滤饼中的干污泥量； 例如污泥含水率为 97.7%，滤饼含水率 80% 比阻值越大，越难过滤，其脱水性能越差； ⚫ 比阻抗值 r 的测定： A． 测定装置： B． 测定方法 每隔一定的时间连续测定滤出液量 V，并作 t/V~V 的关系图，如右上图 已知：P=9.5×104N/m2：滤出液动力粘滞系数=0.00112 N·s/m2 ;C=75 kg/m3 ,A=4.42×103m 2 则计算可得：r=2.1×1015 m/kg PA R V PA C V t m + = 2 2 = 2 2PA C b C bPA 2 2 = /(100 ) /(100 ) 1 Ci Ci Cf Cf C − − − = C 0.0260g / ml 97.7 /(100 97.7) 80 /(100 80) 1 = − − − =
表651各种污泥的大致比阻值 污泥种类 比阻值 m/kg) 初次沉淀污泥 (4.7~6.2)×10° (46.1~60.8)×1012 消化污泥 (12.6~14.2)×109 (123.6~139.3)×1012 活性污泥 (16.8~28.8)×10° 164,8~282.5)×1012 腐殖污泥 (6.1~8.3)×10° (59.8~81.4)×1012 1)9.81×103×s2/g=1m/kg 各种污泥的大致比阻值 (2)毛细吸水时间( CST--Capillary Suction Time a、由巴斯构维尔和加尔于1968年提出 b、CST其值等于污泥与滤纸接触时,在毛细管作用下, 水分在滤纸上渗透1cm长度的时间,以秒计 d、CST越大,污泥的脱水性能越差 层析滤纸 触点底板 切断 计算器 图20-17CST值测定装置示意图 e、研究表明比阻抗值与毛细吸水时间的对数具有线性关系 f、CST测定装置: 613污泥量的确定与计算 污泥总量为初沉池污泥量加二沉池污泥量(剩余污泥量) 式中 1007Q V1初沉污泥量4)p Q_污水流量,m3ld 7沉淀池中悬浮物的去除率% p进水中悬浮物的浓度,mg/L 泥含水率,% p污泥密度以000kg/m计 1、初沉池污泥量
各种污泥的大致比阻值： (2) 毛细吸水时间（CST——Capillary Suction Time） a、由巴斯构维尔和加尔于１９６８年提出； b、ＣＳＴ其值等于污泥与滤纸接触时，在毛细管作用下， c、水分在滤纸上渗透１ｃｍ长度的时间，以秒计。 d、ＣＳＴ越大，污泥的脱水性能越差； e、研究表明比阻抗值与毛细吸水时间的对数具有线性关系； f、ＣＳＴ测定装置： 6.1.3 污泥量的确定与计算 污泥总量为初沉池污泥量加二沉池污泥量（剩余污泥量） 1、初沉池污泥量： 10 (100 ) 100 3 0 1 P Q V − = ___ , 1000 / . ___ ,%; __ , / ; ___ ,%; __ , / ; __ , / ; : 3 0 3 3 1 污泥密度 以 计 污泥含水率 进水中悬浮物的浓度 沉淀池中悬浮物的去除率 污水流量 初沉污泥量 式中 kg m P mg L Q m d V m d
式中 △X为挥发性剩余污泥量, Kass/d, Q_平均日流量,m3/d ab分别为污泥产率系数和污泥自身氧化率, x为混合液挥发性悬浮固体浓度,mg/L; +还天产生的教至为2:0人 N设计人口数,人 或采用另一公式 2、二沉池污泥量(即剩余污泥量): △X △X7 (aoL,-bx v)/f AX(m3/d)或V (1-P)×1000 A、剩余污泥干重(kgd) B、剩余污泥的体积量(m)3、总污泥量:V=V1
或采用另一公式： 2、二沉池污泥量（即剩余污泥量）： A、剩余污泥干重（kg/d） B、剩余污泥的体积量（m 3 /d）3、总污泥量：V=V1 1000 1 SN V = __ , . __ 0.3 0.8 / ; __ , / ; : 3 1 设计人口数 人 每人每天产生的污泥量一般为 人 初沉池污泥量 式中 N S L d V m d − aQL bX V f f X XT r v = ( − )/ = / , 0.75 ___ , ; __ , / ; , __ ; __ , / ; __ , / ; : 3 3一般为 为曝气池容积 为混合液挥发性悬浮固体浓度 分别为污泥产率系数和污泥自身氧化率 平均日流量 为挥发性剩余污泥量 式中 f MLVSS MLSS V m X mg L a b Q m d X KgVSS d v= r T T X X m d V P X V = − = 2 3 2 ( / ) (1 ) 1000 或